Miniatur Monitoring Kualitas Udara pada Kawasan Industri Kertas Menggunakan PLC Muhammad Fattah1), Iman Sopandri2), Putri Madona3) 1) Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Caltex Riau, Pekanbaru 28265, email: mu h a m m ad . fat ta h1 6 @ g ma i l.co m 2) Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Caltex Riau, Pekanbaru 28265, email: so p a nd ri i ma n @ g ma il. co m 3) Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Caltex Riau, Pekanbaru 28265, email: d ho na @p cr.ac. id Abstrak – Pencemaran udara merupakan masalah yang sangat serius dan darurat untuk ditangani karena udara adalah elemen dasar dan berpengaruh langsung terhadap kesehatan manusia. Salah satunya adalah pencemaran udara oleh polutan yang timbul dari proses pengolahan atau hasil industri. Alat ini berguna untuk memonitor kualitas udara di kawasan industri yang mendeteksi 3 (tiga) jenis gas polutan, yaitu : Nitrogen dioxide (NO2), Carbon monoxide (CO), dan Sulfur dioxide (SO 2). Deteksi menggunakan sensor TGS2201 sebagai pendeteksi gas CO dan NO2 serta sensor MQ136 sebagai pendeteksi gas SO2. Data analog ditangkap oleh sensor dikirim menuju Modul Analog PLC dan diproses dalam PLC Compact. Kadar udara ditampilkan pada interface HMI dan monitor PC dalam satuan ppm. Setiap kualitas udara yang ditampilkan ditandai dengan menyalanya lampu indikator berwarna hijau, kuning, dan merah. Dalam kondisi “bahaya” lampu merah menyala diikuti dengan suara buzzer. Fan akan menyala otomatis untuk membuang polutan yang ada di dalam ruangan. Interface menggunakan HMI dan monitor PC telah menunjukkan kadar gas dengan indikasi masingmasing kondisi sesuai dengan miniatur. Pengiriman data dari miniatur ke interface HMI dan monior PC berlangsung secara real time. Indikator menunjukkan kualitas udara aman, sedang, waspada, dan bahaya sesuai dengan batas yang telah ditentukan. Kata Kunci : PLC, TGS2201, MQ136, HMI, Monitor PC Abstract - Air pollution is a very serious problem and the emergency to be handled because air is a basic element and direct effect on human health. One of that is the air pollution by pollutants arising from industrial process or results. Therefore, we need a tool to monitor the air quality in industrial areas. This tool used for monitoring air quality in the industrial area that detects 3 (three) types of pollutant gases, such as: Carbon monoxide (CO), nitrogen dioxide (NO2), and sulfur dioxide (SO2). Detection using sensors TGS2201 as CO and NO2 gas detection sensor and sensor MQ136 as SO2 gas detection sensor. Analog data that captured by the sensors send to the PLC Analog Module and processed in the Compact PLC. Air content displayed on the HMI interface and PC monitor in units of ppm. Each air quality shown, marked by indicator green light, yellow light, and red light. When condition in "danger" red light is blinking followed by the sound of the buzzer. Fan will turn on automatically to dispose of pollutants in the room. HMI and PC monitor as an interface show the consentration based on miniatur condition. Data transfering from miniatur to HMI and PC monitor occur in real-time. Indicator show the air quality such as safe, medium, wary, and dangerous based on limitation that was made before. Keywords: PLC, TGS2201, MQ136, HMI, Monitor PC 1. PENDAHULUAN Pencemaran udara adalah suatu kondisi di mana kualitas udara menjadi rusak dan terkontaminasi oleh zat-zat, baik yang tidak berbahaya maupun yang membahayakan kesehatan tubuh manusia. Pencemaran udara biasanya terjadi di kota-kota besar dan juga daerah padat industri yang menghasilkan gas-gas yang mengandung zat di atas batas kewajaran. Hasil studi yang dilakukan oleh Direktorat Jenderal Pemberantasan Penyakit Menular dan Penyehatan Lingkungan, tahun 1999 pada pusat keramaian di 3 kota besar di Indonesia menunjukkan gambaran sebagai berikut : kadar Carbon monoksida sebesar 600 ppm, kadar Sulfur dioksida sebesar 100 ppm, dan kadar Nitrogen dioksida sebesar 4 ppm, dimana angka tersebut telah melebihi nilai ambang batas/standar kualitas udara. Penelitian sebelumnya telah dibuat oleh Arnold Julyus S. , mahasiswa Teknik Telekomunikasi Politeknik Caltex Riau G-9, dengan judul “Alat
Pengukur Kualitas Udara Via Wireless (Hardware)”. Alat ini mengukur kualitas udara pada kawasan Politeknik Caltex Riau dengan menggunakan 3 (tiga) buah sensor yaitu, sensor SHT11, sensor gas TGS 2600, dan TGS 2602 yang peka terhadap Carbon monoxide (CO), Hydrogen sulfide (H2S), dan pengukuran temperatur suhu dan kelembaban. Adapun control yang digunakan adalah ATMega8535. Dari hasil pengujiannya didapat data ppm (part per million) dari gas CO dan H2S. Tujuan yang ingin dicapai dari proyek akhir ini adalah membangun sebuah sistem monitoring kualitas udara pada kawasan industri yang mendeteksi gas polutan diantaranya, Carbon monoksida (CO), Nitrogen dioksida (NO2), dan Sulfur dioksida (SO2) dan menampilkannya dalam satuan kadar gas. Manfaat dari pembuatan proyek akhir ini adalah untuk memantau kualitas udara pada kawasan industri sebagai peringatan dini terhadap pencemaran
udara yang dihasilkan oleh sebuah proses industri dari pabrik. 2. LANDASAN TEORI Programmable Logic Controller (PLC) Programmable Logic Controller (PLC) adalah komputer elektronik yang mudah digunakan (user friendly) yang memiliki fungsi kendali untuk berbagai tipe dan tingkat kesulitan yang beraneka ragam. 2.1
Gambar 2.3 Program PWM dan Fungsi PWM pada TwidoSuite
2.3
Vijeo Designer Vijeo Designer adalah aplikasi perangkat lunak canggih yang memungkinkan untuk membuat Human Machine Interface (HMI). Aplikasi ini menyediakan semua peralatan yang dibutuhkan untuk merancang sebuah proyek, dari akuisisi data ke penciptaan dan tampilan gambar animasi.
Gambar 2.1 PLC Schneider TWDLCAE40DRF dengan modul analog TWDAMM3HT
2.2
TwidoSuite Twido Suite adalah software untuk memprogram PLC Twido yang dibuat oleh Schneider Telemecanique. Software ini dapat digunakan untuk memprogram semua type PLC Twido Compact (TWDLCAA10DRF, dll) dan Modular (TWDLMDA40DTK, dll). Twido Suite juga dapat mensimulasikan program yang telah dibuat dengan Ladder Diagram seperti yang digambarkan pada Gambar 2.2 di bawah ini :
Gambar 2.4 Aplikasi Vijeo Designer untuk pemrograman HMI
2.4
Vijeo Citect Salah satu software SCADA yang terdapat di pasaran adalah Vijeo™ Citect® yang diproduksi oleh Telemecanique®. Software ini memiliki beberapa kelebihan daripada software sejenis antara lain jumlah driver untuk PLC yang cukup lengkap untuk semua vendor PLC dan berkembang secara kontinyu untuk memperbaiki kekurangannya tanpa harus mendesain ulang software versi terdahulu. Fiturnya dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar 2.2 Tampilan simulasi pada TwidoSuite
Aplikasi TwidoSuite ini memiliki berbagai macam fitur yang disediakan. Pada alat monitoring ini digunakan beberapa fitur, sebagai berikut: 2.2.1 TIMER Timer digunakan sebagai pengatur waktu proses. Selain itu juga dapat digunakan sebagai penunda waktu on/off. 2.2.2 PULSE WIDTH MODULATION (PWM) PWM digunakan untuk memberikan pulsa aktif yang akan mengetur kecepatan putar dan pada alat ini digunakan untuk mengatur bukaan servo. Lebar pulsa yang dikeluarkan diatur dengan memberi nilai pada Preset (P) dan duty-cycle (R).
Gambar 2.5 Fitur Citect HMI/SCADA untuk pemrograman pada PC
2.5
Sensor TGS 2201 Sensor TGS 2201 merupakan sensor gas pembuangan kendaraan bermotor. Terbagi menjadi 2 yaitu diesel dan bensin. Sisa gas pembuangan diesel yang terdiri dari NO dan NO2 dan dari bensin CO, H2, dan HC yang konduktivitasnya berubah-ubah tergantung pada konsentrasi gas di udara[1]. Konduktivitas dari sensor berubah sesuai dengan konsentrasi di udara.
Tabel 3.3 Tabel Hasil Pengujian Sensor pada Kondisi Udara Waspada Pengujian ( Volt ) Jenis Gas Ke-1 Ke-2 Ke-3 Ke-4 Ke-5 NO2 2,25 2,2 2,28 2,25 2,3 Gambar 2.6 Sensor TGS 2201
2.6
Sensor MQ 136 MQ136 sensor gas memiliki sensitivitas yang tinggi pada SO2, juga bisa digunakan untuk mendeteksi uap lain yang mengandung Sulfur. Ini memiliki sensitivitas rendah untuk gas mudah terbakar normal, yaitu dengan biaya rendah dan cocok untuk aplikasi yang berbeda.
Gambar 2.7 Sensor MQ-136
Berikut ini gambar rangkaian sensor MQ 136 :
Gambar 2.8 Rangkaian Sensor MQ-136
3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1
Pengujian Sensor TGS 2201 dan MQ-136 Pengujian Sensor ini dengan menggunakan multitester untuk mengetahui berapa output tegangan sensor saat mendeteksi udara pada ruangan tertutup. Berikut ini gambar pengujian sensor NO2, CO, dan SO2 pada kondisi udara aman, sedang, waspada dan berbahaya. Tabel 3.1 Tabel Hasil Pengujian Sensor pada Kondisi Udara Aman Pengujian ( Volt ) Jenis Gas Ke-1 Ke-2 Ke-3 Ke-4 Ke-5 NO2 1,18 1,22 1,32 1,3 1,25 CO 1,42 1,53 1,45 1,47 1,7 SO2 0,65 0,68 0,65 0,66 0,65 Tabel 3.2 Tabel Hasil Pengujian Sensor pada Kondisi Udara Sedang Pengujian ( Volt ) Jenis Gas Ke-1 Ke-2 Ke-3 Ke-4 Ke-5 NO2 0,66 0,63 0,65 0,67 0,68 CO 0,76 0,78 0,79 0,78 0,76 SO2 0,51 0,55 0,53 0,5 0,55
CO SO2
2,2 1,3
2,15 1,35
2,4 1,3
2,14 1,4
2,21 1,44
Tabel 3.4 Tabel Hasil Pengujian Sensor pada Kondisi Udara Bahaya Pengujian ( Volt ) Jenis Gas Ke-1 Ke-2 Ke-3 Ke-4 Ke-5 NO2 4,2 4,25 4,22 4,24 4,25 CO 3,1 3,15 3,18 3,2 3,25 SO2 3,39 3,3 3,33 3,32 3,35
Pengujian gas-gas uji dilakukan dengan menggunakan asap kendaraan bermotor yang juga mengandung ketiga gas uji. Pertama, rangkaian power supply diaktifkan dan memastikan seluruh alat pada miniatur mendapatkan tegangan input dari power supply sesuai tegangan yang diinginkan. Kemudian mengaktifkan PLC dan HMI, dan melihat tampilan PLC pada laptop dan HMI.Setelah semua komponen telah diaktifkan dan dalam kondisi baik maka asap kendaraan bermotor dapat dimasukkan ke dalam ruangan monitoring. Tahap selanjutnya memasukkan asap kendaraan bermotor kedalam miniatur ruangan menggunakan selang penghubung agar asap tidak menyebar keluar. Adapun range tegangan sensor untuk kondisi udara aman yaitu : 1. 2. 3.
Sensor TGS 2201 untuk Gas NO2 yaitu < 1,16 Volt. Sensor TGS 2201 untuk Gas CO yaitu < 1,1 Volt. Sensor MQ 136 untuk Gas SO2 yaitu < 0,56 Volt.
Pada pengujian kondisi aman ini masingmasing sensor mendeteksi di bawah range tegangan untuk kondisi aman. Dari data terlihat masing-masing sensor dibawah batas maksimum dari beberapa kali pengujian. Kondisi udara yang aman ketika polusi udara yang ada di dalam ruangan masih bersih. Pada saat kondisi aman ini ditandai dengan aktifnya lampu hijau pada miniatur ruangan. Adapun range tegangan sensor untuk kondisi udara sedang yaitu : 1. 2. 3.
Sensor TGS 2201 untuk Gas NO2 yaitu > 1,16V dan < 2,2V. Sensor TGS 2201 untuk Gas CO yaitu > 1,1V dan < 1,65V Sensor MQ 136 untuk Gas SO2 yaitu > 0,56V dan < 0,68V.
Pada pengujian kondisi udara tidak aman ini terjadi karena sensor melewati range tegangan kondisi udara aman dan mencapai range tegangan kondisi udara sedang. kondisi tegangan maksimumnya. Dari data yang didapat terlihat bahwa masing-masing gas telah melebihi tegangan kondisi udara aman. Saat kondisi udara sedang secara otomatis lampu indikator kuning untuk masiing-masing gas pada miniatur ruangan akan aktif. Adapun range tegangan sensor untuk kondisi udara waspada yaitu : 1.
Sensor TGS 2201 untuk Gas NO2 yaitu > 2,2 V dan < 3,2 V.
2. 3.
0,2 × 400 = 16 5 1,5 × 400 = 120 5 4 × 400 = 320 5
Sensor TGS 2201 untuk Gas CO yaitu > 1,65 V dan < 2,5 V. Sensor MQ 136 untuk Gas SO2 yaitu > 0,68 V dan < 3,2 V.
Pada pengujian kondisi udara waspada ini disebabkan karena sensor telah melebihi range tegangan kondisi udara sedang. Dari data pengujian Gas SO2, NO2 dan CO telah mencapai range tegangan kondisi Saat kondisi udara waspada ini secara otomatis lampu indikator merah untuk masing-masing gas pada miniatur ruangan akan aktif. Adapun range tegangan sensor untuk kondisi udara berbahaya yaitu : 1. Sensor TGS 2201 untuk Gas NO2 yaitu > 4,2 V. 2. Sensor TGS 2201 untuk Gas CO yaitu > 2,5 V 3. Sensor MQ 136 untuk Gas SO2 yaitu > 3,2 V.
Pada pengujian kondisi berbahaya ini disebabkan oleh sensor mendeteksi polusi udara melebihi batas maksimum range tegangan kondisi udara waspada. Saat kondisi udara berbahaya maka lampu indikator merah untuk setiap gas akan menyala. Saat kondisi berbahaya ini secara otomatis buzzer akan aktif dan lampu merah akan menyala blink. Kondisi berbahaya ini akan mengaktifkan fan secara otomatis untuk mengeluarkan polusi udara yang ada didalam ruangan, ketika udara kembali bersih maka fan akan mati secara otomatis. 3.2 Pemrograman PLC 3.2.1 Data Sensor dan Lampu Indikator Pada section ini merupakan program pembacaan data analog menggunakan modul analog TWDAMM3HT dari keluaran ketiga sensor pendeteksi gas. Sensor pertama, gas NO2, dibaca dalam alamat %IW1.0. Sensor kedua, gas CO, dibaca dalam alamat %IW1.1. Sensor ketiga, gas SO2, dibaca dalam alamat %IW2.0. Sensor ketiga memiliki alamat berbeda karena menggunakan modul analog yang kedua, terpisah dengan modul untuk sensor NO2 dan CO. Agar data analog ini dapat diolah, maka data ini dimasukkan ke dalam memori integer dengan alamat %MWx. Selain pembacaan data analog, pada section ini juga dilakukan regulasi kondisi atas masukan nilai analog sesuai dengan kondisi kualitas udara dari gasgas yang dideteksi. Penentuan regulasi ini menggunakan compare block yang akan mengaktifkan memori ketika memenuhi kondisi yang ditentukan. Memori ini digunakan sebagai syarat untuk mengaktifkan lampu indikator. Batas disetiap gas memiliki nilai yang berbeda-beda. Cara yang digunakan untuk mendapatkan nilai batas untuk setiap kualitas udara adalah dengan membandingkan nilai data analog yang masuk ke dalam PLC dengan tampilan kadar gas dalam ppm pada interface Vijeo Citect. Adapun cara yang digunakan sebagai berikut: 𝑅𝐴𝑊 𝑆𝑐𝑎𝑙𝑒 𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑎𝑛𝑎𝑙𝑜𝑔 𝑔𝑎𝑠 𝑁𝑂2 = 100 − 500 𝐸𝑁𝐺 𝑆𝑐𝑎𝑙𝑒 𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑝𝑝𝑚 𝑑𝑖𝑡𝑎𝑚𝑝𝑖𝑙𝑘𝑎𝑛 = 0 − 5𝑝𝑝𝑚
Data batas ppm yang digunakan dalam gas NO2 adalah 0,2ppm, 1,5ppm, dan 4ppm, sehingga:
Karena RAW Scale yang digunakan dimulai dari 100, maka: 0,2𝑝𝑝𝑚 ≈ 100 + 16 ≈ 116 1,5𝑝𝑝𝑚 ≈ 100 + 120 ≈ 220 4𝑝𝑝𝑚 ≈ 100 + 320 ≈ 420
Cara diatas digunakan untuk semua perubahan data dari ppm ke data analog, sehingga didapat data sebagai berikut: Tabel 3.1 Data Analog Sesuai dengan Batas Kualitas Udara Data Analog
Gas NO2 CO SO2
Aman x ≤ 116 x ≤ 110 x ≤ 55
Sedang 116 < x < 220 110 < x < 165 55 < x < 68
Waspada 220 ≤ x < 420 165 ≤ x < 250 68 ≤ x < 320
Bahaya x ≥ 420 x ≥ 250 x ≥ 320
3.2.2 Indikator Bahaya Dalam section program indikator bahaya ini terbagi atas 2 (dua) bagian (sub-section) program, yaitu program Blinking Bahaya dan Reset Alarm Bahaya. a. Blinking Bahaya
Gambar 3.1 Program Blinking Saat Bahaya
Program blinking (Gambar 3.1) ini digunakan untuk mengaktifkan SET ALARM_BAHAYA (%M107) dan BUZZER (%Q0.5). Program ini menggunakan dua buah timer jenis TON (Timer ondelay), artinya timer ini menunda waktu aktif. Masingmasing timer menggunakan waktu preset 1s, sehingga waktu blinking tidak terlalu lama. Dapat dilihat pada Gambar 3.2 dibawah ini.
Gambar 3.2 Pengaturan Timer
Keluaran SET ALARM_BAHAYA (%M107) digunakan untuk mengaktifkan indikator berbahaya pada alarm interface Vijeo Designer dan Vijeo Citect. RESET_ALARM (%M20) dipasang dalam kondisi normally close bertujuan untuk memutus aliran dari timer ke SET ALARM_BAHAYA (%M107) dan
BUZZER (%Q0.5). Penjelasan akan dipaparkan pada poin selanjutnya. b. Reset Alarm Bahaya
berdasarkan nilai Preset (P) dan Duty Cycle (R%) masing-masing. Setelah dilakukan perhitungan secara teori dan analisa berdasarkan praktik, maka didapat kombinasi nilai P dan R berdasarkan besar lebar pulsa dan persen error seperti pada tabel berikut:
Posisi Gambar 3.3 Program Reset Saat Bahaya
Program reset alarm bahaya (Gambar 3.3) menggunakan sebuah tombol RESET (%I0.0) untuk mengaktifkan SET RESET_ALARM (%M20) yang akan memutus hubungan seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. Sedangkan untuk menonaktifkan alarm bahaya sendiri, menggunakan RESET ALARM_BAHAYA (%M107). Reset ini diaktifkan dengan menekan tombol RESET (%I0.0) atau MEMORI_AMAN_P (%M2) aktif. Memori ini merupakan memori yang disusun paralel dari memori aman masing-masing gas. Sehingga jika salah satu gas kembali ke kondisi aman, maka alarm akan reset ke kondisi awal. 3.2.3 PWM Fan Program PWM ini digunakan untuk mengaktifkan fan sebagai pembersih ruangan dengan menghisap gas-gas polutan dalam ruangan. Section ini terbagi atas 2 (dua) buah sub-section, yaitu pengoperasian fan secara manual dan otomatis. Fan akan bekerja otomatis ketika kualitas udara bahaya dan akan mati ketika kualitas udara kembali aman. Pemrograman PWM ini menggunakan rumus yang telah ditentukan pada aplikasi TwidoSuite dengan menentukan nilai Preset dan %Duty Cycle. Selain kedua variabel tersebut juga diperlukan pengaturan time base untuk mendapatkan periode yang digunakan pada program PWM tersebut. Untuk fan digunakan alamat %PWM0 dengan time base=10s dan preset=50. Sedangkan nilai %Duty Cycle diatur dengan cara manual dan otomatis. 3.2.4 PWM Valve Section ini berisi program PWM yang mengoperasikan valve pada masukan gas menuju ruangan. Alamat yang digunakan untuk valve ini adalah %PWM1. Program PWM ini mengoperasikan valve dengan pergerakan 90º yang terbagi atas empat pergerakan yaitu, 25% (22,5º), 50% (45º), 75% (67,5 º), dan 100% (90º). PWM ini juga menggunakan lebar pulsa untuk menentukan besar pergeseran motor servo yang dipasangkan (couple) dengan valve. Fungsi yang digunakan sama dengan PWM Fan diatas, namun pada PWM Valve ini menggunakan time base=0,142ms. Ketika kontak masing-masing derajat aktif, maka PWM akan mengaktifkan pulsa
0º 22,5º 45º 62,5º 90º
Tabel 3.2 Kombinasi Nilai P dan R Lebar Time Duty Pulsa Periode Preset Base Cycle (P) Aktif (P.TB) (TB) (R%) (Ton) 1,278ms 0,142ms 20 45% 2,84ms 1,527ms 0,142ms 20 54% 2,84ms 1,775ms 0,142ms 20 63% 2,84ms 2,024ms 0,142ms 20 71% 2,84ms 2,272ms 0,142ms 20 80% 2,84ms
Tabel 3.3 Persen Error Servo Antara Praktik dengan Teori Secara Teori Lebar Pulsa Posisi % Error (Ton) Aktif (Ton) 0º 1,5 ms 1,278ms 14,8% 22,5º 1,625 ms 1,527ms 6,03% 45º 1,75 ms 1,775ms 1,43% 62,5º 1,875 ms 2,024ms 7,95% 90º 2 ms 2,272ms 13,6%
3.2
Pemrograman Interface pada HMI
Alat ini menggunakan dua macam interface yaitu, HMI dan monitor PC. Pada kali ini akan dibahas interface pada HMI terlebih dahulu. Pemrograman HMI menggunakan aplikasi Vijeo Designer. 3.2.1 Login Sebagai Tamu Program login ini menggunakan security dengan user level=1. Untuk user level tamu ini menampilkan panel login dan panel plant.
Gambar 4.4 Panel Login dan Panel Plant
Pada panel Plant terdapat 3 (tiga) nomor pada bagian-bagian plant. Setiap nomor dapat dibuka dengan menampilkan nama benda dan fungsi benda pada industri kertas sendiri. Benda-benda itu adalah Recovery Boiler, Vacuum Evaporation, dan Stack. Sebelum membuka gambar dan fungsi benda-benda ini, akan muncul popup setelah gambar disentuh. 3.2
Login Sebagai Perawatan Untuk operasi HMI sebagai perawatan akan menampilkan data-data hasil proses deteksi gas polutan pada plant. Data ini mencakup bacaan data analog dari sensor, indikator kualitas udara, panel pembukaan valve, dan panel pembuangan untuk buangan gas. Sebelum masuk menggunakan akun perawatan, terlebih dahulu pastikan HMI tidak dalam keadaan aktif dengan akun lain. Jika masih
menggunakan akun lain, maka keluarlah terlebih dahulu sebelum kembali login dengan akun baru.
Gambar 3.9 merupakan tampilan Monitoring Page pada PC ketika alat mendeteksi gas buangan. Terdapat 3 (tiga) indikator jarum dan lampu indikator kualitas udara untuk setiap gas yang diwakili. Indikator akan berubah sesuai perubahan gas yang dideteksi oleh sensor.
Gambar 3.6 Panel Monitoring dan Panel Valve Gas
Gambar 3.10 Tampilan Controlling Page
Gambar 3.8 Panel Popup Saat Lampu Stop Menyala
Panel monitoring akan menampilkan data analog yang masuk ke PLC dari keluaran masingmasing sensor. Data inilah yang akan diprogram pada Vijeo Citect menjadi satuan kadar gas ppm dan ditampilkan pada interface monitor PC. Selain data analog, pada panel ini juga menampilkan lampu indikator kualitas udara dan kualitas udara itu sendiri. Data-data ini terhubung secara langsung pada ruangan dimana pengujian pengukuran kualitas udara dilakukan. Panel valve gas ini merupakan tampilan untuk mengendalikan bukaan valve dengan penggerak motor servo. Pengaturan ini terbagi atas 5 (lima) posisi bukaan yaitu, 0 %, 25%, 50%, 75%, dan 100%. Panel pembuangan merupakan tampilan yang menampilkan kecepatan putar fan pembuangan dalam satuan persen. Pada panel ini juga terdapat tombol yang dapat mengatur jenis operasi fan otomatis atau manual. Pada operasi manual, kecepatan fan dapat diatur pada panel popup yang akan muncul ketika pengguna menekan tombol “Manual”. 3.3
Pemrograman Interface pada PC Interface pada PC menggunakan aplikasi Vijeo Citect. Pada interface ini terdapat 3 (tiga) tampilan untuk monitoring kualitas udara, yaitu Monitoring Page, Controlling Page, dan Process Analyst.
Gambar 3.9 Tampilan Monitoring Kualitas Udara Industri Kertas pada Monitor PC
Gambar 3.10 merupakan halaman Controlling Page yang berfungsi untuk mengendalikan valve dan kecepatan putar fan. kendali ini bisa dilakukan secara otomatis dan manual. Pengoperasian interface ini tidak sulit, cukup dengan menekan tombol-tombol yang tersedia.
Gambar 3.11 Tampilan Process Analyst
Gambar 3.11 menampilkan grafik dari hasil pembacaan sesnor terhadap gas yang dideteksi. Setiap gas diwakili oleh satu garis. Dari grafik ini dapat diamati respon perubahan kualitas udara. 4. KESIMPULAN Dari hasil pengujian dan analisis sistem monitoring kualitas udara ini, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Sensor TGS2201 dan MQ136 mendeteksi gas dengan respon yang cukup cepat, namun butuh waktu lama untuk mengembalikan pembacaan sensor ke kondisi kualitas udara aman. 2. Range pembacaan sensor gas CO pada TGS2201 terlalu besar, sehingga hasil pembacaan dalam ppm pun menjadi besar. 3. Pembacaan gas SO2 menggunakan sensor MQ136 memiliki respon yang sangat cepat, sehingga jika diamati pada grafik perubahan sangat cepat terjadi. 4. Pengujian menggunakan emisi gas buang kendaraan bermotor mengakibatkan waktu deteksi yang dibutuhkan untuk membaca kualitas udara dari aman ke berbahaya terlalu cepat. 5. Bukaan valve pada masukan gas pengujian mempengaruhi kecepatan pembacaan kualitas
udara. Semakin kecil bukaan valve maka semakin lama pembacaan kualitas udara mencapai kondisi stabil. Sebaliknya, semakin besar bukaan valve maka semakin cepat pembacaan kualitas udara mencapai kondisi stabil. 6. Data yang didapatkan pada monitoring kualitas udara ini menghasilkan data yang hampir sama disetiap pengujiannya, atau bisa dikatakan presisi. DAFTAR REFERENSI Datasheet Type TGS 2201- For detection of Carbon monoxide and Nitrogen dioxide diakses dari link http://www.datasheetarchive.com/TGSdatasheet.html pada Bulan September 2013. Datasheet Type MQ136 For detection of Sulfur dioxide diakses dari linkhttp://www.datasheet archive.com/MQ136 datasheet.
Data Konsentrasi Gas NO2, CO dan SO2 diambil dari link http://www.depkes.go.id /downloads/Udara.PDF pada Bulan September 2013 Firaz. (2011). Vijeo Citect SCADA sebagai HMI Berbasis TCP / IP Multivendor Networking PLC. Proyek Akhir Teknik Elektronika PENS-ITS : Surabaya. Schneider Electric. (t.t). Diambil 16 Mei 2013 dari http://www.schneiderelectric.co.id/sites/indonesia/en/productsservices/ Setiawan, Iwan. (2006). Programmable Logic Controller (PLC) dan Teknik Perancangan Sistem Kontrol. Yogyakarta: Penerbit Andi. Simangunsong, Arnold Julyus. 2011. Alat Pengukur Kualitas Udara Via Wireless (Hardware). Proyek Akhir Teknik Telekomunikasi PCR : Pekanbaru.
